热成形加热速率对22MnB5钢组织和性能的影响

22MnB5是常见的热成形高强钢，广泛应用于汽车车身，可减轻车身质量，提高汽车抗冲击和防温性。随着用户对热成形零件生产效率要求的不断提高，特别是感应力加热，火焰直燃加热等快速加热技术的推广应用，热减形加热速率快速提升到120℃/s。为了考察不同加热速率对22MnB5钢热成形后的组织和性能的影响规律，利用淬火膨胀仪、扫描电子显微镜(SEM)和拉伸试验机，分别对加热冷却过程中的热膨胀曲线、热成形后的微观组织和力学性能进行了测定。结果表明，随加热温度升高，试样冷却组织由铁素体向马氏体、贝氏体转变，且150℃/s加热速率下组织中贝氏体和铁素体含量要高于10℃/s加热速率的试样；且当加热速率从10℃/s提高到150℃/s时，22MnB5钢在950℃仍然能够完全奥氏体化，但是冷却试样的条件屈服强度、抗拉强度、断后伸长率都有所下降，分别降低了334 MPa、56 MPa、0.9%。     

不同淬火介质对铝合金电工圆杆性能的影响

通过KHR-A便携式冷却介质性能检测仪对淬火介质的淬火冷却性能进行了测量,研究了水、淬火油及不同浓度的PAG淬火介质对铝合金电工圆杆性能的影响。510℃×6h固溶试样经过13%PAG淬火后,试样组织较为均匀,晶粒内基本无白色颗粒物析出,只有在晶界上有少量白色颗粒物析出,试样的综合性能较好,抗拉强度为112 MPa,延伸率为10%、导电率达55.90%IACS。     

09MnVTiN钢再结晶奥氏体连续冷却转变的研究

本文利用Formastor-Press压力膨胀仪测试09MnVTiN钢热变形后再结晶奥氏体的连续冷却转变动力学曲线,并用金相法分析不同阶段淬火试样的组织。结果表明,再结晶控轧后,奥氏体区的冷却速度(1000～820℃)对再结晶奥氏体的晶粒尺寸和随后的连续冷却转变动力学都有影响。     

双相钢钢管的试验

研制非冲压型双相钢的冶金产品具有重要意义。本文用台阶淬火模拟热轧钢管获得双相组织的冷却转变。试样为φ14×2.6 mm的20MnSi钢无缝管,在950℃(接近于热轧管均整轧制及再加热炉温度)保温25 min,空冷至不同的台阶温度T_s(720、700、680、660℃)保温45 min,然后油冷(46℃/s)。组织为细小块状的铁素体+马氏体     

淬火冷却速度对碳素钢显微组织的影响

在Gleeble2000热模拟实验机上对普通碳素钢Q235进行了不同温度的单道次变形实验，对变形后的试样采用三种不同的介质以不同冷却速度进行淬火，分别为水、-60℃的干冰酒精溶液和含50％NaCl的冰盐水。实验结果表明，不同冷却速度对淬火后的组织状态影响很大。在冰盐水中淬火，钢的淬透性较高，变形后原始奥氏体状态基本上得到保留。在干冰酒精中淬火钢的淬透性最差。     

稀土表面高速钢磨粒磨损耐磨性研究

利用等离子渗金属技术,首先在Q235低碳钢表面分别进行钨-钼-钇共渗和钨-钼共渗,然后进行960,980,1020℃渗碳及淬火及200℃低温回火处理,最后在GZTC-01型磨损试验机上进行耐磨性能考核。研究结果表明:(1)试样均有明显的前期磨合期与后期稳定期,进入稳定期后,随着淬火温度提高,钨-钼-钇共渗强化处理试样(下称钨钼钇试样)磨损量连续降低且为最小;而钨-钼共渗强化处理试样(下称钨钼试样)磨损量先升后降,于1020℃时达到最低;T10钢淬火及回火试样(下称T10钢)的磨损量最大,钨钼钇试样和钨钼试样较之约小1~2个数量级;相比T10钢,钨钼钇试样和钨钼试样在960℃强化时耐磨性分别约提高11.8倍和2.85倍,在980℃时约提高12.6倍和2.2倍,在1020℃时约提高22.1倍和3.9倍;(2)整个磨损时间内,960,980,1020℃强化处理的钨钼钇试样的相对耐磨性分别是钨钼试样的3.75倍、3.05倍、3.55倍。钨钼钇试样的相对耐磨性较T10钢最高可达12.28倍。稀土与合金元素的加入均提高了耐磨性,前者更显著;(3)钨钼钇试样和钨钼试样磨损后的表面形貌均为典型的磨粒磨损,划痕清晰,犁沟明显。前者划痕较细,犁沟浅而窄。钇的渗入促进了碳化物形成和沉淀析出,改善了渗层耐磨性能。     

冷却速率对T91钢相变过程及组织的影响

利用DIL805A/D高精度差分膨胀仪,通过线膨胀行为测量获得相关动力学信息,结合冷却后的组织特征,研究了T91钢不同冷却速度(2～6000℃/min)下过冷奥氏体的相变过程和产物,确定了该钢组织转变的临界冷却速度以及淬火速率对马氏体转变点及组织的影响,绘制了连续冷却转变曲线。研究表明:T91钢的连续冷却过程中只存在铁素体和马氏体转变区,10℃/min为马氏体转变的临界冷却速度。不同淬火速率对T91钢马氏体开始转变温度有较大的影响,它不同于随冷速增加而相变点升高的经典理论。淬火速率通过碳原子气团、内应力的形成来影响过冷奥氏体状态,从而影响相变点;随淬火速度的增加,过冷奥氏体转变后的组织呈细化趋势。     

高强度弹簧钢60Si2CrVAT热处理工艺优化试验

用DIL850L相变Φ4mm×10mm小试样模拟φ26mm 60Si2CrVAT钢(/%:0.60C、0.63Mn、1.50Si、1.08Cr、0.14V)870～950℃淬火试验。结果表明,随淬火温度提高,钢残余碳化物减少,950℃淬火晶粒长大明显,择优选取910℃为淬火温度。生产检验条件下,采用910℃40 min淬火,420℃ 90 min回火,可获得较佳的综合力学性能-即抗拉强度(R_m)1940 MPa,屈服强度(R_p0.2)1 740 MPa,伸长率(A₅)9.5%,断面收缩率(Z)36.5%。     

20CrMnTi齿轮钢激光淬火的研究

评估了齿轮通过激光淬火代替传统渗碳淬火的可行性。通过用电子显微镜、显微硬度计、销盘磨损仪、电化学工作站,确定了不同激光参数对于20CrMnTi齿轮钢激光淬火试样性能的影响关系。结果表明:20CrMnTi齿轮钢经过激光淬火后,在试样表面形成了致密的细小的马氏体组织,表面及亚表面显微硬度得到了极大的提高。当光斑直径为1 mm,扫描速度为16 mm/s,脉宽为2.5 ms、频率为10 Hz、电流为180 A,选取试样淬火后效果最好,淬火层深度可达240μm,表面硬度达到了739 HV,超过原始试样545 HV,超过渗碳淬火试样85 HV。虽然淬火层低于渗碳淬火后渗碳淬火层深度,但获得的力学性能、耐磨性能、耐蚀性能均优胜于渗碳淬火。     

大棒材在线淬火及自回火过程的数值模拟

棒材在线淬火-自回火是大棒材生产中先进的生产工艺。考虑相变潜热和材料热物性随温度的变化,利用有限元软件MSC.Marc,对不同直径的45号钢及42CrMo钢大直径棒材(50mm以上)轧后在线淬火及空冷过程的温度场进行了模拟,对淬火临界冷却速度进行了计算,获取不同直径棒材的最大淬硬层深度及形成最大淬硬层深度所需的淬火时间;研究了不同淬火时间后棒材的温度场,分析了棒材自回火的可能性。     

Recent process in special steel,heat treatment and surface modification of automotive components

Demand of improving the mechanical properties and productivity of automotive components while minimizing environmental impact makes the development of special steel combined with advance heat treatment and surface modification technologies become an important research area. Recently,to reduce CO₂ emissions by saving the manufacturing time,the following new special steel and advance heat treatment methods were developed: （1 ） An anti-coarsening extra-fine case hardening steel for automobile gear was developed,whose carburizing temperature can be improved for conventional 930 - 950℃to 1 050℃without coarsening,and the carburizing time can be reduced by maximum 75%. （2） Various microalloyed steels for fracture splitting connecting rod were developed.By using the above-mentioned steel combined with Thermo Mechanical Control Process（TMCP） method,the manufacturing time can be reduced by 30%-40%. （3） Vacuum carburizing and mild carburizing combined with induction quenching are being developed to replace the traditional gas carburizing,and the CO₂ emissions can be reduced by 20%-40%. （4） Intensive quenching is another new quenching technology which can be defined as cooling usually with pure water quenchant or low concentration water/salt solutions at a rate several times higher than the rate of " normal" or conventional quenching,and the conventional effective case hardening depth can be reduce greatly and carburizing time can reduced. In addition,the high pressure gas quenching for reducing the quenching distortion and dual shot-peening for improving fatigue strength of gear will also be discussed. In a word,the present paper will focus on how to use the interaction among the development of special steel, advance heat treatment and surface modification to improve the strength of automotive components while reducing the manufacturing cost and impact to environment.     

淬火-分配工艺对高强钢疲劳失效的影响

高强钢是目前应用最广泛的一类钢铁材料。为提高抗疲劳失效性能,对贝氏体高强钢采用淬火-分配(quenching-partitioning,简称QP)热处理,采用岛津USF-2000型超声波疲劳试验机(频率为20kHz)进行超声波疲劳振动试验。经过QP热处理后的贝氏体高强钢的抗拉强度和超高周疲劳强度分别为1 688和875 MPa,疲强比(疲劳强度/抗拉强度)达到0.52。通过扫描电镜、透射电镜观察发现,经QP处理的钢产生大量的膜状的残留奥氏体。通过XRD测量可知,残留奥氏体的体积分数为22%,残留奥氏体中的碳质量分数为1.2%。疲劳结果表明,残留奥氏体对疲劳裂纹有阻碍作用,可有效提高钢的抗疲劳性能。     

热处理状态对H13模具钢渗氮层的影响

 采用X射线衍射、扫描电镜及显微硬度等技术,综合比较和分析了H13模具钢在不同热处理状态下经相同气体渗氮处理后表层的组织结构和硬度。结果表明,经淬火＋二次回火和淬火+三次回火的试样渗氮后,渗氮层厚度均达到约0.24 mm,致密化合物层厚度达到10 μm以上,表面硬度HV达到950 (约为HRC 67)。这两种热处理状态下渗层中化合物层均由ε相（Fe2N）、γ′相和Fe3O4构成,扩散层均由α Fe相、ε相（Fe3N）、CrN相和γ′相构成,但各相含量有差别。而淬火态和淬火+一次回火态的渗氮试样未能获得具有足够好综合性能的渗层组织。     

转炉流程生产高品质轴承钢的实践

<与电炉流程相比,转炉流程生产轴承钢具有铁水洁净度高、产品质量好、生产效率高、生产成本低等主要优 点。本钢炼钢厂采用转炉-精炼（LF+RH）-矩形坯连铸生产GCr15,其化学成分全部达到本钢制定标准要求,其 中有害元素 w（［Ti］）=25×10 -6 、 w（［Ca］）=2×10 -6 、 w（［O］）=8×10 -6 、 w（［N］）=38×10 -6 、 w（［H］）=0.8× 10 -6 ,均优于GB/T 18254-2002标准要求,满足瑞典SKF标准（SKF D33）的要求。     

300mm×300mm EA4T车轴钢坯生产工艺实践

EA4T车轴钢（/%:0.22～0.29C、0.15～0.40Si、0.50～0.80Mn、≤0.020P、≤0.015S、0.90～1.20Cr、0.15～0.30Mo、≤0.06V）采用30 t EBT电弧炉40 t LF/VD-5 t铸锭工艺生产,并经8 MN油压机锻成300 mm x300mm钢坯,锻造比≥9。结果表明,EA4T钢[O]为（12-15）×10^-6,[H]为（1.2～1.6）×10^-6,经900～920℃淬火,600～650℃回火后,抗拉强度R_m721⁷45 N/mm²,屈服强度R_eh463～470 N/mm²,伸长率A₅ 19.0%～19.5%,纵向冲击功53～73 J,横向冲击功36～41 J,组织为贝氏体一回火马氏体,10⁷循环疲劳极限为350 N/mm²。     

组织状态对X120管线钢力学性能的影响

在实验室条件下对热轧X120管线钢进行两种不同工艺淬火,研究了回火温度对不同淬火态试验钢组织力学性能的影响。试验结果表明:直接快冷工艺下,显微组织以板条铁素体+马氏体为主;缓冷+直接快冷工艺下以粒状贝氏体+板条铁素体+马氏体为主。随回火温度升高,两种试验钢强度均出现起伏,在400~500℃范围内回火后,冲击功和伸长率均得到改善;采用直接快冷工艺在350℃和600℃回火后出现断口分离现象,从而导致力学性能波动,而缓冷+快冷工艺在回火过程中力学性能稳定性较好。因此,采用缓冷+快冷工艺+(450~500℃)回火,其力学性能达到X120级管线钢性能要求。     

BT100H稠油热采专用套管热处理工艺研究

对BT100H钢种进行了CCT曲线测定及淬透性试验,通过实验室研究确定了BT100H的最佳热处理工艺.结果表明：采用（880±10）℃加热保温35 min水淬,（640±10）℃保温60 min回火空冷,工业热处理后管子的综合性能良好,特别是横向冲击韧性超过76 J,满足性能的设计要求.     

钻杆接头开裂机理研究

通过金相显微镜、扫描电镜观察和能谱分析,对NC50钻杆接头产品开裂机理进行研究.裂纹形貌分析表明,产品裂纹从外壁开始起裂向内壁扩展,裂纹距离外壁深度13.7 mm,主裂纹与外壁保持垂直;微观分析表明,裂纹起裂点附近存在链状分布的Al2O3和钙铝硅酸盐,裂纹末端存在氧化层.结果表明,NC50钻杆接头开裂属于冷速过快的淬火开裂,调制热处理过程中淬火介质使用不当,使得淬火冷却速度过快,产品在外壁产生应力集中而开裂;产品坯料在外壁附近存在Al2O3和钙铝硅酸盐等夹杂物,降低了产品外壁承载能力,促进了淬火裂纹的生成.     

热处理对典型低合金钢棒材力学性能影响的机理

棒材在线淬回火热处理不仅可显著降低成本,而且有利于改善材料性能.通过实验室试验、组织性能检测、有限元模拟等就典型45#钢和40Cr钢进行研究,结果表明:45#钢和40Cr钢淬硬层深度分别约为4.8,18 mm,临界冷速约72,16℃/s;600℃高温回火保温20 min后,钢中碳化物分布弥散均匀,强塑性和沿横截面均匀性...